יום חמישי, 9 בפברואר 2012

מה זה חם בפנים, קר בחוץ, ומקיף את שבתאי?

התמונה הבאה הופיעה השבוע באתר התמונה האסטרונומית היומית APOD (הכניסו למועדפים או צרפו ל- RSS שלכם. אתם תודו לי על כך):

לחצו להגדלה. כדאי לכם, זה בחינם!
קרדיט לצילום: CiclopsSSIJPLESANASAGordan Ugarkovic

זהו אֶנקֶלַדוּס, אחד מירחיו הרבים של שבתאי, כפי שצולם על ידי החללית הרובוטית קאסיני.מלבד יופיה הזר והמרתק, מכילה תמונה זו כמה הפתעות.

ראשית, מדוע הצד השמאלי של אנקלדוס מואר, כשבבירור אור השמש מאיר רק את צידו הימני והרחוק?
באותה בעיה נתקל מי ששאל את עצמו כיצד רואים לפעמים את צידו המוצל של הירח, והתשובה זהה: האור מגיע מכוכב הלכת הקרוב. אנקלדוס מואר על ידי האור המוחזר משבתאי, והירח שלנו מואר מהאור החוזר מפני כדור הארץ.
בעניין זה, אנקלדוס מחזיק באחד השיאים במערכת השמש. אחוז האור המוחזר מפניו (תכונה שנקראת "אַלבֶּדוֹ", Albedo) הוא הגדול ביותר בכל מערכת השמש, ועומד על מעל 90%, כלומר שהוא סופג פחות מ- 10% מהאור שפוגע בו, ומחזיר את השאר. 
אנקלדוס מחזיר כל כך הרבה אור כי הוא מצופה בשכבת קרח.
לצורך השוואה, האלבדו של הירח שלנו הוא בסביבות 13% בלבד, כלומר שהוא כמעט ולא מחזיר אור. הסיבה שהירח בוהק כל כך בשמיים היא רק בגלל קירבתו אלינו.

ההפתעה השניה היא הגייזרים שבתחתית התמונה. אנקלדוס מתיז מתוכו סילונים של מים חמים, שלא רק אחראיים לכך שלמעשה יש לו סוג של אטמוספירה מקומית באזורים ה"פעילים", אלא שככל הנראה הם נסחפים למסלול סביב שבתאי ובזכותם קיימת טבעת E, שהיא אמנם דלילה מאד, אבל פרושה על פני שטח עצום.

ירחים שזורים בטבעות - לגמרי לא במקרה.
Credit: NASA

אנקלדוס הוא ירח זעיר, קוטרו הממוצע 500 קילומטרים בסך הכל. זה מספיק כדי שתהיה לו צורת כדור, אבל לא מספיק כדי לשמור לעצמו אטמוספירה. השאלה האמיתית היא למה אנקלדוס חם מבפנים (המים החמים הרי מגיעים במפנים), והאם יש אוקיינוס (נוזלי כמובן...) מתחת למעטה הקרח בדומה לסברה לגבי הירח אירופה של צדק.

להבדיל מגופים גדולים כמו כדור הארץ, שמסוגלים לשמור על חומם הפנימי למשך מיליארדי שנים, גופים קטנים יאבדו את החום הבראשיתי שלהם (אם בכלל היה כזה) מהר יחסית. גוף קטן ממדים שנוצר עם מערכת השמש עשוי להיות חם מסיבות אחרות, התפרקות איזוטופים רדיואקטיביים או חיכוך פנימי כתוצאה מלחצי גיאות. אנקלדוס כנראה "סובל" משני האפקטים.

אוקיינוס חם מתחת לפני השטח הוא עניין מסקרן מאד, כי התנאים שבו עשויים להיות כאלה שמאפשרים קיום חיים, והגייזרים העצומים הללו בהחלט הופכים אותו למקום מעניין אפילו יותר מהירח אירופה, למרות שהוא רחוק וקטן הרבה יותר.

נפלא בעיני המגוון העצום של עולמות במערכת השמש שלנו. לכל כוכב לכת, ירח או אסטרואיד יש תכונות מיוחדות משלו, ותעלומות רבות שצריך לחקור. מה לעשות שאחת התכונות של הגזע האנושי היא הצורך להתאים את כל מה שקיים לתבניות עם מכנה משותף ולתת להן שם.
על כך אני אומר - יחי היוצא מהכלל.


12 תגובות:

  1. אני מניח שהתמונה היא בחשיפה ארוכה מאוד, ועדיין, עולה השאלה - מה האלבדו של שבתאי? הלא הוא ענק גזים, כך שנראה לי סביר לצפות שהוא נמוך מאוד...

    השבמחק
  2. האלבדו של שבתאי הוא 0.4 בערך.

    השבמחק
  3. אני תמיד תוהה לגבי השמות של הגופים השמימיים הלקוחים מהמיתלולוגיה היוונית ועד כמה הם נבחרו בהקשר לגופים מסוימים. יש השקות מעניינות (טוב, בעיניי) בין השם והירח. אנקלדוס המיתולוגי היה אחד הגיגאנטים, הענקים בעלי מאה הידיים, שלחמו באלים האולימפיים. על פי אחת הגרסאות, אתנה קברה אותו מתחת להר הגעש אתנה בסיציליה. כמו הגיגאנט גם אנקלדוס הזה שולח זרועות רחוק מאוד, וכמו ההר גם הוא קר מבחוץ וחם מבפנים.

    השבמחק
  4. העניין הוא שהוא התגלה עוד במאה ה- 18. אני לא יודע מתי ניתן לא השם, אבל די בטוח שלא ידעו עליו הרבה באותו זמן.

    השבמחק
  5. לעופר: לא נראה לי שזה צולם בחשיפה ארוכה מפני שחללית שתישלח לשם צריכה להקיף(או לפחות לחלוף ליד) כוכב מסויים כדי לצלם אותו, והרי בתנועה אי אפשר לצלם בחשיפה ארוכה(תוסיף לכך את הסיבוב העצמי של הכוכב, ואז בכלל העניין מסתבך. אולי אפשר לצלם במסלול גאוסינכורני, אבל אז או שאתה רחוק מדי מהכוכב כדי לצלם אותו, או שגם הסטייה הכי קטנה והתיקון שלה יכולים להרוס את הצילום). אגב, לפי האלבדו של הירח נראה שממש לא צריך חשיפה ארוכה בשביל לצלם את התופעה הזו.

    השבמחק
  6. תודה.

    חלק מהשמות בבירור ניתנו בכוונה, כמו דיימוס ופובוס שהם כלביו של ארס (מארס בגרסה הרומית). אבל כאן זה כנראה סתם צירוף מקרים מעניין. או הנטייה האנושית לחפש תבניות במקום שהן לא נמצאות.

    על פי ויקי שהשם שלו הוצע באמצע המאה ה-19 על ידי ג'ון הרשל, הבן של ויליאם הרשל שגילה אותו.

    השבמחק
  7. הממ נראה לי שהבנתי גם למה הירח הזה אחראי לטבעת רחבה כ"כ. הירחים שלידו ובסביבת הטבעת מפיצים את האדים של הגייזרים באמצעות הכבידה שלהם..

    השבמחק
  8. יוחאי - אני משוכנע שאתה צודק ואין צורך (או יכולת) לצילום ממושך, אבל התמונה בפירוש עוברת עיבוד מסויים.

    השבמחק
  9. אפרופו עיבוד תמונה, כאן יש סרטון מדהים שמראה את עיבוד התמונות של "האבל" מהמקור ועד שאנחנו מקבלים את התמונות המהממות שאותן אנחנו רואים.

    http://hubblesite.org/gallery/behind_the_pictures/

    השבמחק
  10. קני, תודה. גם ההסברים על צורת התמונה והצביעה שלה מצויינים.

    השבמחק
  11. יואב - עיבוד כמו תיקונים של טשטוש בעקבות תנועה יחסית של החללית והירח, אבל לא יותר מזה. כן?

    השבמחק
  12. יוחאי, כמובן שאם רואים בתמונה חלליות פלישה אדירות ממדים, צריך למחוק אותן כדי לא לגרום להיסטריה כללית.
    וברצינות, המטרה של התמונות היא בעיקר להפיק נתונים מדעיים. העיבוד מאפשר לחדד את המידע האמיתי ולהסיר את האפקטים הלא רצויים של הצילום, כפי שפרטת.

    השבמחק